一种采暖锅炉的烟气消白系统的制作方法

本实用新型属于锅炉技术领域，涉及一种热水采暖锅炉，特别是一种采暖锅炉的烟气消白系统。

背景技术：

在现有的锅炉烟气处理系统中，锅炉所产生的烟气通常依次经过空气预热器、除尘器、引风机、脱硫吸收塔后排入烟囱进入大气；在给锅炉送风的空气预热器中会回收部分烟气余热，但受制于空气预热器的低温腐蚀等问题，从空气预热器出口排出的烟气依然温度较高，因此进入脱硫塔的烟气温度依然较高，吸收塔内的脱硫浆液将吸收大量汽化潜热，部分水分将被蒸发随烟气排入大气，此外由于排入大气的烟气温度较高，也就致使水蒸气携带的大量汽化潜热和烟气携带的显热被排入大气，造成能量损失，并携带大量水分，造成水损失和环境污染，形成严重烟囱冒白烟现象。经检索，如中国专利文献【授权公告号：cn208365564u】公开了一种锅炉烟气节能消白装置，其特征在于，其包括锅炉以及通过烟道与所述锅炉顺序连接的空气预热器、除尘器、引风机、脱硫吸收塔、烟囱，所述空气预热器通过送风管道连接有所述锅炉的进风口和送风机，所述送风机的入口或出口设有送风加热器，所述送风加热器设有热媒水入口和热媒水出口，所述热媒水入口与所述热媒水出口之间通过热媒水管道依次连接有烟气余热换热器和热媒水冷却装置。其虽然能够起到热回收和消除白烟的效果，但是往往会由于烟气冷凝后温度过低而导致烟囱排放不便，影响排放效率和排放效果；此外，由于其产生的fgr烟气由于温度较高在与冷空气混合后易导致混合空气达到露点温度而带来的大量水分。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种采暖锅炉的烟气消白系统，它所要解决的技术问题是如何提高锅炉的烟气消白效果和稳定性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种采暖锅炉的烟气消白系统，包括锅炉本体和烟囱，其特征在于，所述锅炉本体和烟囱之间依次连接有一级节能器、二级节能器、冷凝器、冷凝装置、预热消白装置、混合提速装置和烟囱，所述锅炉本体和一级节能器之间设置有一级采暖水循环管路，所述二级节能器和冷凝器之间设置有二级采暖水循环管路，所述混合提速装置上连接有用于引入预热空气的空气管路。

在上述的采暖锅炉的烟气消白系统中，所述空气管路上设置有预冷装置，所述预冷装置、冷凝装置和预热消白装置之间具有依次循环相连的冷却媒水循环管路。预冷装置用于对少于0℃的常温空气进行加热。

在上述的采暖锅炉的烟气消白系统中，所述空气管路与外界大气相连接。

在上述的采暖锅炉的烟气消白系统中，所述空气管路上设置有引风机，所述混合提速装置与预热消白装置之间设置有用于调节引风机的输出频率的烟气压力传感器，所述混合提速装置与引风机相连接。变频引风机通过烟气烟气压力传感器电信号，变频调节进入引风机的预热空气量，从而通过预热空气调整烟气的混合流速，达到和控制总体烟气排放压力平衡的目的。

在上述的采暖锅炉的烟气消白系统中，位于冷却媒水循环管路前端的预冷装置入口设置有用于控制流量温度的变频循环泵，所述冷凝装置和预热消白装置之间烟气管道上设有温度传感器，所述温度传感器与变频循环泵以电信号相连接，且温度传感器通过变频用以调节变频循环泵流量来达到烟气温度设定点。

在上述的采暖锅炉的烟气消白系统中，位于预热消白装置和预冷装置之间的冷却媒水循环管路上连接有冷凝水注入管路，所述冷凝水注入管路用于注入符合当地气候条件的低冰点冷却媒水。

在上述的采暖锅炉的烟气消白系统中，所述冷凝装置和预热消白装置之间的烟气管路上设置有取烟装置，所述取烟装置和锅炉本体之间设置有射吸混合装置，所述空气管路经过预冷装置后分为第一空气支路和第二空气支路，所述第一空气支路与混合提速装置相连，所述第二空气支路与射吸混合装置相连，且第二空气支路上设置有流量调节阀。

在上述的采暖锅炉的烟气消白系统中，所述引风机设置在第一空气支路上，所述射吸混合装置和锅炉本体之间还设置有鼓风机。

在上述的采暖锅炉的烟气消白系统中，所述锅炉本体上连接有排污装置和冷水箱，所述排污装置上连接有用于排污水的排污管，所述冷水箱和排污装置之间设置有排污热回收管路，且所述冷水箱与二级采暖水循环管路之间通过系统补水管路相连。

在上述的采暖锅炉的烟气消白系统中，所述一级采暖水循环管路包括相适配的一网采暖供水管路和一网采暖回水管路，所述一网采暖供水管路与锅炉本体相连，所述一网采暖回水管路与一级节能器相连，所述一级节能器和锅炉本体之间还设置有一网回水管路，所述二级采暖水循环管路包括相适配的二网采暖供水管路和二网采暖回水管路，所述二网采暖供水管路与二级节能器相连，所述二网采暖回水管路与冷凝器相连，所述冷凝器和二级节能器之间还设置有二网回水管路，所述系统补水管路与二网采暖回水管路相连。系统补水管路为恒压供水管路。

在上述的采暖锅炉的烟气消白系统中，所述二级节能器、冷凝器和冷凝装置上共同连接有烟气冷凝水排放装置，所述烟气冷凝水排放装置连接有排出烟气冷凝水的排水管路和用于排出过饱和蒸汽的排汽管路。

与现有技术相比，本实用新型具有以下的优点：

1、本实用新型通过设置三组以上的换热器，将锅炉烟气温度降低到凝点以下，析出烟气中的水分，可有效进行烟气脱白；

2、本实用新型在烟气冷凝后又通过冷凝释放的热量加热烟气，使之烟气温度上升，若烟气温度不够时，在烟道制作一个烟气提速装置,通过引风机适当加入一部分预热空气量，进一步提升烟气温度，以利于烟气烟囱排放；

3、本实用新型中低氮所需的fgr烟气通过冷凝器后面抽取，基本消除了烟气中的水分子，也降低了温度，与冷空气混合后，也基本消除了由于高温烟气与冷空气混合后导致的混合空气达到露点温度所带来的的大量水分；

4、本实用新型在空气管道中设置一个射吸装置，将fgr烟气进行引流使其顺利混入空气中，避免由于空气压或髙或低而造成气压波动现象。

附图说明

图1是本实用新型的系统原理图。

图2是本实用新型中混合提速器的结构示意图。

图3是本实用新型中换热器的结构示意图。

图4是本实用新型中换热器的水流示意图。

图5是本实用新型中另一形式的换热器水流示意图。

图6是本实用新型中取烟装置的结构示意图。

图7是本实用新型中射吸混合装置的结构示意图。

图8是本实用新型中射吸混合装置的混合原理示意图。

图9是本实用新型中另一形式的射吸混合装置混合原理示意图。

图中，1、锅炉本体；2、烟囱；3、一级节能器；4、二级节能器；5、冷凝器；6、冷凝装置；7、预热消白装置；8、混合提速装置；9、空气管路；10、引风机；11、温度传感器；12、冷凝水注入管路；13、变频循环泵；14、取烟装置；15、射吸混合装置；16、第一空气支路；17、第二空气支路；18、流量调节阀；19、鼓风机；20、排污装置；21、冷水箱；22、排污管；23、排污热回收管路；24、系统补水管路；25、一网采暖供水管路；26、一网采暖回水管路；27、一网回水管路；28、二网采暖供水管路；29、二网采暖回水管路；30、二网回水管路；31、烟气冷凝水排放装置；32、排水管路；33、排汽管路；34、天然气供应管路；35、烟气压力传感器；36、引风机；37、空气压力传感器。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

参照图1，本实施例为一种采暖锅炉的烟气消白系统，包括锅炉本体1和烟囱2，锅炉本体1上连接有天然气供应管路34，且锅炉本体1和烟囱2之间依次连接有一级节能器3、二级节能器4、冷凝器5、冷凝装置6、预热消白装置7、混合提速装置8和烟囱2，锅炉本体1和一级节能器3之间设置有一级采暖水循环管路，二级节能器4和冷凝器5之间设置有二级采暖水循环管路，混合提速装置8上连接有通过引风机36引入预热空气的空气管路9，空气管路9与外界大气相连接，且空气管路9上设置有预冷装置10，预冷装置10、冷凝装置6和预热消白装置7之间具有依次循环相连的封闭式冷却媒水循环管路，空气管路9上设置有引风机36，冷却媒水循环管路上设置有用于控制引风机36频率的温度传感器11，温度传感器11设置在位于预冷装置10和预热消白装置7之间，且温度传感器11的采样端位于冷凝装置6和预热消白装置7之间的烟气管路上，位于预热消白装置7和预冷装置10之间的冷却媒水循环管路上连接有冷凝水注入管路12，注入的冷凝水中添加有防冻液或酒精，位于冷却媒水循环管路前端的预冷装置10入口上连接有变频控制的变频循环泵13，变频循环泵13与温度传感器11相连接，温度传感器11通过变频用以调节变频循环泵13流量来达到烟气温度设定点。进一步的，锅炉本体1上连接有排污装置20和冷水箱21，排污装置20上连接有用于排污水的排污管22，冷水箱21和排污装置20之间设置有排污热回收管路23，且冷水箱21与二级采暖水循环管路之间通过恒压控制的系统补水管路24相连。

进一步的，一级采暖水循环管路包括相适配的一网采暖供水管路25和一网采暖回水管路26，一网采暖供水管路25与锅炉本体1相连，一网采暖回水管路26与一级节能器3相连，一级节能器3和锅炉本体1之间还设置有一网回水管路27，二级采暖水循环管路包括相适配的二网采暖供水管路28和二网采暖回水管路29，二网采暖供水管路28与二级节能器4相连，二网采暖回水管路29与冷凝器5相连，冷凝器5和二级节能器4之间还设置有二网回水管路30，系统补水管路24与二网采暖回水管路29相连。系统补水管路24为恒压供水管路。

进一步的，二级节能器4、冷凝器5和冷凝装置6上共同连接有烟气冷凝水排放装置31，烟气冷凝水排放装置31连接有排出烟气冷凝水的排水管路32和用于排出过饱和蒸汽的排汽管路33。

结合图2，混合提速装置8包括烟气流进口801、烟气混合流出口802和预热空气进口803，烟气流进口801与预热消白装置7相连，烟气混合流出口803与烟囱2相连，预热空气进口803位于烟气流进口801和烟气混合流出口802之间的管路上，且预热空气进口803设置有倾斜设置的空气挡板804，烟气与预热空气由轴流防爆风机805进行混合提速。

结合图3，预冷装置10、冷凝装置6和预热消白装置7均为换热器，其中预冷装置10用于对低于0℃的常温空气进行加热，管内媒水是从高处流入，低处流出，如图5所示；冷凝装置6用于对烟气进行降温，管内媒水从低处进入，高处流出，如图4所示；预热消白装置7用于提高烟气温度，管内媒水是从高处进入，低处流出，如图5所示。

结合图6，取烟装置14和锅炉本体1之间设置有射吸混合装置15，空气管路9经过预冷装置10后分为第一空气支路16和第二空气支路17，第一空气支路16与混合提速装置8相连，第二空气支路17与射吸混合装置15相连，且第二空气支路17上设置有流量调节阀18，冷凝装置6和预热消白装置7之间的烟气管路上设置有取烟装置14，取烟装置14和冷凝装置6之间具有与流量调节阀18电信号连接的空气压力传感器37，流量调节阀18和空气压力传感器37相适配以实现第二空气支路17上的流量控制，取烟装置14垂直穿插在烟气管路上，且取烟装置具有朝向烟气输送方向的取烟口1401，射吸混合装置15和锅炉本体1之间还设置有鼓风机19。引风机36设置在第一空气支路16上，且引风机36和设置在预热消白装置7和混合提速器8之间的烟气压力传感器35电信号连接，烟气压力传感器35用于调节引风机36的输出功率。

结合图7和图8，射吸混合装置15包括烟气回流管1501、设置在第二空气支路17上的壳体1502和设置在壳体1502内部的空气混合结构，壳体1502为相对于第二空气支路17垂直设置的筒状结构，且壳体1502上具有若干个混合孔1503，空气混合结构包括若干个间隔设置的压缩扩散块1504，烟气回流管1501垂直连接在第二空气支路17上，压缩扩散块1504的横截面制为菱形，且各压缩扩散块1504呈一列，各压缩扩散块1504的连线与空气的流向及烟气回流的方向均相垂直。此外，也可如图9所示，压缩扩散块1504的横截面由等腰三角形和矩形组成，等腰三角形的底边与矩形相连，且等腰三角形的顶角朝向第二空气支路17的进气方向，压缩扩散块1504之间设置有空气调节板1505和转轴1506，转轴1506相对于第二空气支路17垂直设置，空气调节板1505转动连接在转轴1506上，转轴1506和空气调节板1505位于相邻两个压缩扩散块1504上相对的两个斜面之间。

本实施例的优点如下：

1、本实施例为采用冷凝—加热—脱白—预冷—混合的烟气脱白系统，适用于北方采暖系统，即气温低于凝点以下的室外环境，仍旧可有效进行烟气脱白；

2、本实施例通过三组以上换热器，将锅炉烟气温度降低到凝点以下，析出烟气中的水分，然后再通过冷凝释放的热量加热烟气，使之烟气温度上升，此时若烟气温度不够时，在烟道制作一个烟气提速装置,通过引风机36适当加入一部分预热空气量，进一步提升烟气温度，以利于烟气烟囱排放；同时通过烟气压力传感器35控制引风机频率，保证烟道尾部压力平衡，确保燃烧安全。烟气加热冷却的媒水，通过冷空气进一步降温，得到冷凝烟气需要的温度，通过循环泵，注入烟气冷凝器，达到一个循环过程。这里的控制原理通过温度传感器11检测烟气冷凝温度来控制循环泵的频率，以控制媒水的流量，达到控制媒水所需的温度；此外，媒水中可加入防冻液或酒精，以防止烟气冷凝需要更低温度时，媒水温度低于冰点温度；

3、低氮所需的fgr烟气通过冷凝装置6后面抽取，基本消除了烟气中的水分子，也降低了温度，与冷空气混合后，也基本消除了由于高温烟气与冷空气混合后导致的混合空气达到露点温度所带来的的大量水分。另外由于是低温烟气和低温空气混合，降低了混合空气的密度，锅炉燃烧所需的空气量可以按照常规方式选取：空气量+fgr量来确定鼓风机19的选型，不需要考虑温度提高的影响而导致风机流量的降低，并放大鼓风机19的选型；

4、在fgr烟气抽取点和fgr混入点，分别设置取烟装置14和射吸混合装置15，这样的设计可以避免fgr烟气通过空气挡板和fgr烟气挡板调节过程中引起的气压震动现象，能够对fgr烟气进行引流并使其顺利混入空气中，不至于空气压或髙或低，造成气压波动现象。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。